JPH08258799A - Attitude control device - Google Patents
Attitude control deviceInfo
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- JPH08258799A JPH08258799A JP7065890A JP6589095A JPH08258799A JP H08258799 A JPH08258799 A JP H08258799A JP 7065890 A JP7065890 A JP 7065890A JP 6589095 A JP6589095 A JP 6589095A JP H08258799 A JPH08258799 A JP H08258799A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、地球観測等を行う低軌
道周回人工衛星等における姿勢制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an attitude control device for a low earth orbiting artificial satellite or the like for earth observation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、地球観測等を行う人工衛星では、
慣性空間に対する３軸姿勢制御を行うための恒星セン
サ、慣性空間に対するヨ−軸姿勢制御を行うための太陽
センサ、慣性空間に対するロ−ル／ピッチ軸姿勢制御を
行うための地球センサを搭載しており、この人工衛星に
おける姿勢制御装置は、これらのセンサの検出出力に基
づいて姿勢制御が行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, artificial satellites for earth observation, etc.
It is equipped with a star sensor for three-axis attitude control for inertial space, a sun sensor for yaw-axis attitude control for inertial space, and an earth sensor for roll / pitch axis attitude control for inertial space. The attitude control device in this artificial satellite performs attitude control based on the detection outputs of these sensors.
【０００３】このような姿勢制御装置では、太陽センサ
は、地球捕捉時において地球センサが使用不可能である
時のみに用いられており、定常制御における通常の姿勢
制御は比較的精度の良い恒星センサにより行われてい
た。In such an attitude control device, the sun sensor is used only when the earth sensor cannot be used at the time of capturing the earth, and the normal attitude control in the steady control is a star sensor with relatively high accuracy. Was done by.
【０００４】衛星が搭載している恒星センサの使用にお
いては、図３に示すように、恒星センサを使用できる恒
星センサ使用可能範囲（図中Ａ）と、恒星（図示せず）
を捕らえることができず、３軸姿勢制御を行うことがで
きない不可視帯（図中Ｃ）とが存在する場合がある。In the use of the star sensor mounted on the satellite, as shown in FIG. 3, the star sensor usable range (A in the figure) in which the star sensor can be used and the star (not shown)
There is a case where there is an invisible band (C in the figure) in which the 3 axis attitude control cannot be performed.
【０００５】通常、故障や衛星本体が前述した不可視帯
Ｃに位置すること等の要因により、恒星センサが使用で
きない状態であるか否かの判別は姿勢制御装置に設けら
れている慣性基準装置がチェックしている。Usually, the inertial reference device provided in the attitude control device determines whether or not the star sensor cannot be used due to factors such as a failure and the satellite body being located in the invisible zone C described above. I'm checking.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、慣性基
準装置は、姿勢制御装置における姿勢レ−トを検出して
いるため、急激な姿勢変化を検出することはできるが、
姿勢のバイアス成分の検出はできず、衛星における微妙
な姿勢変化を検出することはできないという欠点があっ
た。However, since the inertial reference device detects the attitude rate in the attitude control device, it can detect a sudden attitude change.
There is a drawback that the bias component of the attitude cannot be detected, and the subtle attitude change in the satellite cannot be detected.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記した欠点を解決する
ために、本発明の人工衛星の姿勢制御装置においては、
慣性空間に対する３軸姿勢制御を行うための恒星セン
サと、慣性空間に対するヨ−軸姿勢制御を行うための太
陽センサと、前記恒星センサの出力を前記太陽センサの
出力と比較することにより、前記恒星センサの状態を監
視する恒星センサ監視手段とを具備している。In order to solve the above-mentioned drawbacks, in the attitude control device for an artificial satellite according to the present invention,
By comparing the output of the star sensor with the output of the sun sensor and the sun sensor for performing the yaw-axis attitude control with respect to the inertial space and the star sensor for performing the three-axis attitude control with respect to the inertial space, A star sensor monitoring means for monitoring the state of the sensor.
【０００８】[0008]
【作用】本発明の姿勢制御装置では、恒星センサの検出
出力を太陽センサの検出出力と比較することにより、恒
星センサの状態を監視し、恒星センサにより衛星の姿勢
制御が行える状態であるか否かを判別することができ
る。In the attitude control device of the present invention, by comparing the detection output of the star sensor with the detection output of the sun sensor, the status of the star sensor is monitored, and it is determined whether the attitude control of the satellite can be performed by the star sensor. Can be determined.
【０００９】[0009]
【実施例】本発明の実施例を図１乃至図２を用いて詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施例の姿勢制御装置
の構成を示すものであり、これについて詳細に説明す
る。Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 shows the configuration of an attitude control device according to an embodiment of the present invention, which will be described in detail.
【００１０】１は衛星に搭載される恒星センサであり、
この恒星センサは衛星の慣性空間に対する、ヨ−軸、ロ
−ル軸、ピッチ軸の３軸姿勢制御を行なうために衛星の
位置を検出するものである。本発明では、図３に示すよ
うに、恒星センサ１が使用できる使用可能範囲Ａと、恒
星を捕らえることができず、恒星センサ１が３軸姿勢制
御を行うことができない不可視帯Ｃとが存在するものと
する。1 is a star sensor mounted on the satellite,
This star sensor detects the position of the satellite in order to perform three-axis attitude control of the yaw axis, roll axis, and pitch axis with respect to the inertial space of the satellite. In the present invention, as shown in FIG. 3, a usable range A in which the star sensor 1 can be used and an invisible zone C in which the star sensor 1 cannot be captured and the star sensor 1 cannot perform three-axis attitude control exist. It shall be.
【００１１】２は衛星に搭載される太陽センサであり、
この太陽センサは衛星の慣性空間に対する、ヨ−軸姿勢
制御を行なうために衛星の位置を検出するものである。
本発明では、図３に示すように、恒星センサ１の不可視
帯Ｃにおいて、太陽センサ２が使用できる使用可能範囲
Ｂが存在するものとする。2 is a sun sensor mounted on the satellite,
This sun sensor detects the position of the satellite in order to perform yaw axis attitude control with respect to the inertial space of the satellite.
In the present invention, as shown in FIG. 3, in the invisible band C of the star sensor 1, there is a usable range B in which the sun sensor 2 can be used.
【００１２】３は恒星センサ１の出力を太陽センサ２の
出力と比較することにより、恒星センサ１の状態を監視
する恒星センサ監視部である。４は衛星本体の姿勢を制
御する姿勢制御部である。この姿勢制御部４は慣性基準
装置４１を含むものであり、通常の衛星の姿勢制御はこ
の慣性基準装置４１により行われている。Reference numeral 3 is a star sensor monitoring unit for monitoring the status of the star sensor 1 by comparing the output of the star sensor 1 with the output of the sun sensor 2. An attitude control unit 4 controls the attitude of the satellite body. The attitude control unit 4 includes an inertia reference device 41, and the attitude control of the ordinary satellite is performed by the inertia reference device 41.
【００１３】次に、図２を用いて恒星センサ監視部３の
構成について説明する。３１は恒星センサ１の出力を検
出する恒星センサ出力検出部である。３２は太陽センサ
２の出力を検出する太陽センサ出力検出部である。Next, the structure of the star sensor monitoring unit 3 will be described with reference to FIG. Reference numeral 31 is a star sensor output detection unit that detects the output of the star sensor 1. Reference numeral 32 is a sun sensor output detector that detects the output of the sun sensor 2.
【００１４】３３は恒星センサ出力検出部３１と太陽セ
ンサ出力検出部３２との検出結果を比較することにより
恒星センサの状態を判別する監視制御部である。次に、
この姿勢制御装置の動作について説明する。Reference numeral 33 is a monitoring control unit for determining the state of the star sensor by comparing the detection results of the star sensor output detection unit 31 and the sun sensor output detection unit 32. next,
The operation of this attitude control device will be described.
【００１５】恒星センサ１の出力と太陽センサ２の出力
は、恒星センサ監視部３に入力されている。定常制御時
には姿勢制御部４は、恒星センサ１の出力に基づいて姿
勢制御を行っている。The output of the star sensor 1 and the output of the sun sensor 2 are input to the star sensor monitoring unit 3. At the time of steady control, the attitude control unit 4 performs attitude control based on the output of the star sensor 1.
【００１６】恒星センサ監視部３では、図２に示すよう
に、恒星センサ出力検出部３１により恒星センサの出力
が検出され、同様に太陽センサ出力検出部３２により太
陽センサの出力が検出される。これらの検出結果は監視
制御部３３に入力される。In the star sensor monitoring unit 3, as shown in FIG. 2, the star sensor output detection unit 31 detects the output of the star sensor, and the sun sensor output detection unit 32 similarly detects the output of the sun sensor. These detection results are input to the monitoring controller 33.
【００１７】つまり、この監視制御部３３においては、
太陽センサ２の出力に基づいて、恒星センサ１の状態を
監視し、かつ、判別していることになる。このように本
実施例の姿勢制御装置では、恒星センサ監視部４が恒星
センサ１の状態を監視しているので、定常姿勢制御時に
慣性基準装置を用いずに、恒星センサ１状態を太陽セン
サ２の出力と比較することによって判別することがで
き、衛星における微妙な姿勢変化を検出することはでき
るという効果が得られる。That is, in the monitor control unit 33,
The state of the star sensor 1 is monitored and determined based on the output of the sun sensor 2. As described above, in the attitude control device of the present embodiment, the star sensor monitoring unit 4 monitors the state of the star sensor 1, and therefore the state of the star sensor 1 is determined by the sun sensor 2 without using the inertial reference device during steady attitude control. It is possible to make a determination by comparing with the output of the above, and it is possible to obtain an effect that a subtle attitude change in the satellite can be detected.
【００１８】また、他の実施例としては、図３に示すよ
うに、この監視制御部３３に切換部３３１と切換制御部
３３２とを有する姿勢制御装置が考えられる。この実施
例では、監視制御部３３により恒星センサ１が故障して
いると判別される場合や、図４に示すように衛星が不可
視帯Ｃに位置してために恒星センサ１が使用できない状
態であると判別される場合や、恒星センサによる姿勢決
定精度よりも太陽センサによる姿勢決定精度がよいと判
別される場合は、切換制御部３３２が切換部３３１を制
御し、太陽センサ２の出力を姿勢制御部４に入力するよ
うに切り換えることが可能であり、太陽センサ２の出力
を用いて姿勢制御を行うことができるという効果が得ら
れる。As another embodiment, as shown in FIG. 3, an attitude control device having a switching unit 331 and a switching control unit 332 in the monitoring control unit 33 can be considered. In this embodiment, when it is determined by the monitoring control unit 33 that the star sensor 1 is out of order or when the star sensor 1 cannot be used because the satellite is located in the invisible zone C as shown in FIG. When it is determined that there is a certain value or when the accuracy of the attitude determination by the sun sensor is better than the accuracy of the attitude determination by the star sensor, the switching control unit 332 controls the switching unit 331 to change the output of the sun sensor 2 It is possible to switch to input to the control unit 4, and it is possible to obtain the effect that the attitude control can be performed using the output of the sun sensor 2.
【００１９】また、本実施例においては、主要なものの
みを用いて姿勢制御装置の構成について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、他の各種センサ、例え
ば、慣性空間に対するロ−ル／ピッチ軸の姿勢制御を行
うための地球センサを設けることも可能である。Further, in the present embodiment, the configuration of the attitude control device has been described by using only the main ones, but the present invention is not limited to this, and various other sensors, for example, rolls for inertial space. / It is also possible to provide an earth sensor for controlling the attitude of the pitch axis.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の姿勢制御
装置においては、恒星センサ監視手段により恒星センサ
の出力と太陽センサの出力とを比較し、恒星センサの状
態を監視することができる。よって、慣性基準装置によ
る姿勢変化の検出を行うよりも、衛星の微妙な姿勢変化
を検出することができるという効果が得られる。As described above, in the attitude control device of the present invention, the output of the star sensor and the output of the sun sensor can be compared by the star sensor monitoring means to monitor the state of the star sensor. Therefore, it is possible to obtain an effect that a subtle attitude change of the satellite can be detected, as compared with the case where the inertial reference device detects the attitude change.
【図１】 本発明における姿勢制御装置の構成を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an attitude control device in the present invention.
【図２】 本発明における恒星センサ監視部４の構成を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a star sensor monitoring unit 4 in the present invention.
【図３】 本発明における監視制御部３３の構成を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a monitor controller 33 according to the present invention.
【図４】 恒星センサの使用可能範囲Ａと不可視帯Ｃと
太陽センサの使用可能範囲Ｂを説明するための図であ
る。FIG. 4 is a diagram for explaining a usable range A of a star sensor, an invisible zone C, and a usable range B of a sun sensor.
１・・・恒星センサ ２・・・太陽センサ ３・・・恒星センサ監視部 ３１・・・恒星センサ出力検出部 ３２・・・太陽センサ出力検出部 ３３・・・監視制御部 ３３１・・・切換部 ３３２・・・切換制御部 ４・・・姿勢制御部 ４１・・・慣性基準装置 1 ... Star sensor 2 ... Sun sensor 3 ... Star sensor monitoring unit 31 ... Star sensor output detection unit 32 ... Sun sensor output detection unit 33 ... Monitoring control unit 331 ... Switching Part 332 ... Switching control part 4 ... Attitude control part 41 ... Inertia reference device
Claims (5)
めの恒星センサと、 慣性空間に対するヨ−軸姿勢制御を行うための太陽セン
サと、 前記恒星センサの出力を前記太陽センサの出力と比較す
ることにより、前記恒星センサの状態を監視する恒星セ
ンサ監視手段とを具備することを特徴とする姿勢制御装
置。1. A star sensor for performing three-axis attitude control with respect to inertial space, a sun sensor for performing yaw axis attitude control with respect to inertial space, and an output of the star sensor is compared with an output of the sun sensor. Accordingly, the attitude control device is provided with a star sensor monitoring unit that monitors the state of the star sensor.
力に基づいて姿勢制御を行う姿勢制御手段と、 前記恒星センサの出力と前記太陽センサの出力とを切り
換えて前記姿勢制御手段に入力する切換手段と、 この切換手段の切換を制御する切換制御手段とを具備す
ることを特徴とする請求項１記載の姿勢制御装置。2. An attitude control means for performing attitude control based on the output of a star sensor or the output of a sun sensor, and a switching means for switching between the output of the star sensor and the output of the sun sensor and inputting to the attitude control means. The attitude control device according to claim 1, further comprising: a switching control unit that controls switching of the switching unit.
より恒星センサが故障であると判別されるとき、太陽セ
ンサの出力を姿勢制御手段に入力するよう切換手段を切
換えることを特徴とする請求項２記載の姿勢制御装置。3. The switching control means switches the switching means to input the output of the sun sensor to the attitude control means when the star sensor monitoring means determines that the star sensor is out of order. The attitude control device according to 2.
より衛星本体が恒星センサの不可視帯に位置すると判別
されるとき、太陽センサの出力を姿勢制御手段に入力す
るよう切換手段を切換えることを特徴とする請求項２記
載の姿勢制御装置。4. The switching control means switches the switching means to input the output of the sun sensor to the attitude control means when it is determined by the star sensor monitoring means that the satellite body is located in the invisible band of the star sensor. The attitude control device according to claim 2.
より恒星センサの姿勢決定精度よりも太陽センサの姿勢
決定精度がよいと判別されるとき、太陽センサの出力を
姿勢制御手段に入力するよう切換手段を切換えることを
特徴とする請求項２記載の姿勢制御装置。5. The switching control means switches to input the output of the sun sensor to the attitude control means when the star sensor monitoring means determines that the attitude determination accuracy of the sun sensor is better than the attitude determination accuracy of the star sensor. The attitude control device according to claim 2, wherein the means is switched.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7065890A JPH08258799A (en) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Attitude control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7065890A JPH08258799A (en) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Attitude control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08258799A true JPH08258799A (en) | 1996-10-08 |
Family
ID=13300020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7065890A Pending JPH08258799A (en) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Attitude control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08258799A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102288199A (en) * | 2011-06-22 | 2011-12-21 | 哈尔滨工业大学 | Ground testing method of star sensor |
| CN102288175A (en) * | 2011-05-10 | 2011-12-21 | 哈尔滨工业大学 | Independent forecasting method suitable for star sensor |
| CN107807656A (en) * | 2017-11-24 | 2018-03-16 | 上海航天控制技术研究所 | A kind of Double Satellite's method of integrated modeling |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP7065890A patent/JPH08258799A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102288175A (en) * | 2011-05-10 | 2011-12-21 | 哈尔滨工业大学 | Independent forecasting method suitable for star sensor |
| CN102288199A (en) * | 2011-06-22 | 2011-12-21 | 哈尔滨工业大学 | Ground testing method of star sensor |
| CN107807656A (en) * | 2017-11-24 | 2018-03-16 | 上海航天控制技术研究所 | A kind of Double Satellite's method of integrated modeling |
| CN107807656B (en) * | 2017-11-24 | 2020-07-14 | 上海航天控制技术研究所 | Integrated modeling method for double-star formation |
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